RFID射频识别

1、现代制造技术现代制造技术 RFID（射频识别） (Radio Frequency Identification) 现代制造技术现代制造技术 目录 RFIDRFID射频识别技术射频识别技术 RFIDRFID射频识别技术组成及分类射频识别技术组成及分类 东芝东芝SPRiNTSPRiNT技术技术 RFIDRFID射频技术遇到的困难射频技术遇到的困难 RFIDRFID射频识别技术的应用射频识别技术的应用 现代制造技术现代制造技术 RFID 射频识别技术 日本东芝公司声称通过它新的无线日本东芝公司声称通过它新的无线 标签系统已经提高了笔记本生产厂商的标签系统已经提高了笔记本生产厂商的 效率水平。该系统的

2、建立将引发一场新效率水平。该系统的建立将引发一场新 的技术革新，这无论对它自己还是它的的技术革新，这无论对它自己还是它的 竞争对手们都是一个好消息。竞争对手们都是一个好消息。 如今工厂标记货物变得越来越普遍，如今工厂标记货物变得越来越普遍， 东芝公司的位于德国雷根斯堡的笔记本东芝公司的位于德国雷根斯堡的笔记本 装配厂是第一家为其产品完全装备装配厂是第一家为其产品完全装备RFID 系统的工厂，这套系统将使其处在行业系统的工厂，这套系统将使其处在行业 的顶尖地位。的顶尖地位。 现代制造技术现代制造技术 RFID 射频识别技术 到底什么是到底什么是 RFIDRFID技术？技术？ 现代制造技术现代制造

3、技术 RFID 射频识别技术 RFID的英文全称是的英文全称是Radio Frequency Identification，射频识别，射频识别， 又称电子标签，无线射频识别，感应式电子晶片，近接卡、感应卡、又称电子标签，无线射频识别，感应式电子晶片，近接卡、感应卡、 非接触卡、电子条码。非接触卡、电子条码。 RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信 号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工 作于各种恶劣环境。作于各种恶劣环境。 RFID技术可识别高

4、速运动物体并可同时识别多个标签，技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快操作快 捷方便。捷方便。 短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可在短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可在 这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射 频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆 身份等。身份等。 现代制造技术现代制造技术 RFID 射频识别技术 RFID RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场技术的基本工作原理

5、并不复杂：标签进入磁场 后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得 的能量发送出存储在芯片中的产品信息（的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive TagPassive Tag，无，无 源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号 （Active TagActive Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息，有源标签或主动标签）；解读器读取信息 并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 现代制造技术现代制造技术 RFID 射频识别技术

6、 n常用名词： nRFID 射频识别； 一种利用无线射频进行非接触双向通信的识别方式 nTag 电子标签； nReader 读写器； nAntenna 天线 n发展历史： n二战时期出现 n 70年代开始应用 n 90年代大规模应用 n 90年代末EPC的提出 现代制造技术现代制造技术 RFID射频识别技术的优势 与其它识别方式相比与其它识别方式相比, RFID , RFID 具有以下技术优势具有以下技术优势: : l 多目标识别多目标识别 l 运动目标识别运动目标识别 l 远距离目标识别远距离目标识别 l 抗潮湿抗潮湿 l 抗灰尘抗灰尘 l 抗烟雾抗烟雾 现代制造技术现代制造技术 RFID标

7、签标签 读写器读写器 天线天线 中间件中间件 应用软件应用软件 RFID 射频识别技术基本组成 现代制造技术现代制造技术 RFID射频识别技术组成及分类 RFID标签标签俗称电子标签，也称应答器（俗称电子标签，也称应答器（tag, transponder, responder），根据工作方式可分为主动式（有源）和被动式），根据工作方式可分为主动式（有源）和被动式 （无源）两大类。（无源）两大类。RFID标签芯片的内部结构主要包括射频前端、标签芯片的内部结构主要包括射频前端、 模拟前端、数字基带处理单元和模拟前端、数字基带处理单元和EEPROM存储单元四部分。存储单元四部分。 读写器读写器也称阅

8、读器、询问器（也称阅读器、询问器（reader, interrogator），是对），是对 RFID标签进行读标签进行读/写操作的设备，主要包括射频模块和数字信号写操作的设备，主要包括射频模块和数字信号 处理单元两部分。处理单元两部分。 现代制造技术现代制造技术 天线天线（antenna）是）是RFID标签和读写器之间实现射频信号空间传播标签和读写器之间实现射频信号空间传播 和建立无线通讯连接的设备。和建立无线通讯连接的设备。 中间件（中间件（middleware）是一种面向消息的、可以接受应用软件端发出）是一种面向消息的、可以接受应用软件端发出 的请求、对指定的一个或者多个读写器发起操作并接

9、收、处理后向应的请求、对指定的一个或者多个读写器发起操作并接收、处理后向应 用软件返回结果数据的特殊化软件。用软件返回结果数据的特殊化软件。 RFID射频识别技术组成及分类 现代制造技术现代制造技术 应用软件应用软件（application software）是直接面向）是直接面向RFID应用最终用户应用最终用户 的人机交互界面，协助使用者完成对读写器的指令操作以及对中间件的人机交互界面，协助使用者完成对读写器的指令操作以及对中间件 的逻辑设置，逐级将的逻辑设置，逐级将RFID原子事件转化为使用者可以理解的业务事件，原子事件转化为使用者可以理解的业务事件， 并使用可视化界面进行展示并使用可视化

10、界面进行展示 RFID射频识别技术组成及分类 现代制造技术现代制造技术 RFID按应用频率按应用频率 高频（高频（HF） 超高频超高频 （UHF） 微波（微波（MW） 低频（低频（LF） 低频低频135KHz以下以下高频高频13.56MHz 超高频超高频 860M960MHz 微波微波2.4G RFID射频识别技术分类 现代制造技术现代制造技术 无源无源RFID有源有源RFID半有源半有源RFID RFID按照能源的供给方式按照能源的供给方式 无源无源RFID 读写距离近，读写距离近， 价格低价格低 有源有源RFID可以提供可以提供 更远的读写距离更远的读写距离 的应用场合的应用场合 但是需要

11、电池供电，但是需要电池供电， 成本要更高一些，成本要更高一些， 适用于远适用于远 有电池，有电池， 仅供电路仅供电路 工作工作 RFID射频识别技术组成及分类 现代制造技术现代制造技术 东芝SPRiNT技术 短节距的短节距的RFID编码技术编码技术SPRiNT（ Short Pitch RFID Encoding Technology ）是东芝公）是东芝公 司的一项专利产品，该技术能削减司的一项专利产品，该技术能削减RFID的的 成本。成本。 东芝笔记本电脑的大部分部件都是在东芝笔记本电脑的大部分部件都是在 日本和中国的制造工厂生产出来的，日本和中国的制造工厂生产出来的， 这些部件随后被运送到

12、雷根斯堡（德这些部件随后被运送到雷根斯堡（德 意志联邦共和国东南部城市）组装，意志联邦共和国东南部城市）组装， 组装完后装箱然后放到货盘上，每个组装完后装箱然后放到货盘上，每个 货盘上都有货盘上都有3636台笔记本。用传统的方台笔记本。用传统的方 法每个箱子上架时都要手动扫描一次，法每个箱子上架时都要手动扫描一次， 因此一个货盘要扫描因此一个货盘要扫描3636次，而采用次，而采用 SPRiNTSPRiNT技术后每个货盘只需扫描一次，技术后每个货盘只需扫描一次， 因而大大缩减了时间因而大大缩减了时间。 SPRiNT 16 现代制造技术现代制造技术 东芝的过渡时期山西的条码标签打印东芝的过渡时期山

13、西的条码标签打印 机系列是世界上有能力成功打印机系列是世界上有能力成功打印RFIDRFID标标 签、标签上的信息最直接的打印机。到签、标签上的信息最直接的打印机。到 目前为止，目前为止，RFIDRFID标签，必须插入背后自标签，必须插入背后自 我不干胶标签，以满足可追溯性的要求，我不干胶标签，以满足可追溯性的要求， 政府机构设置。政府机构设置。 东芝SPRiNT技术 虽然虽然RFIDRFID标签的成本取决于数量，内标签的成本取决于数量，内 存和包装，金额存和包装，金额9696位位EPCEPC（电子产品代码）（电子产品代码） 标记的热转移标签，使企业可以打印条标记的热转移标签，使企业可以打印条

14、形码，通常需花费形码，通常需花费4040美分或以上的价钱。美分或以上的价钱。 不过，采用东芝不过，采用东芝TECTEC的新的新SprintSprint技术，预技术，预 期可以降低这项期可以降低这项RFIDRFID标签的百分之五十标签的百分之五十 左右的成本。左右的成本。 17 现代制造技术现代制造技术 东芝欧洲的商业开发部经理东芝欧洲的商业开发部经理Rob McGregorRob McGregor说道：说道：“对于广大制造商来对于广大制造商来 说，说， Sprint Sprint技术将成为一个里程碑，因为目前除了我们，没有任何一家技术将成为一个里程碑，因为目前除了我们，没有任何一家 别的公司能

15、够提供一套完整的别的公司能够提供一套完整的RFIDRFID解决方案。解决方案。”然而，技术是在不断更然而，技术是在不断更 新。目前，东芝新。目前，东芝TECTEC已经着手开发已经着手开发SprintSprint技术的下一代产品技术的下一代产品SprintSprint Gen2Gen2。 该技术能提供一个更先进的数据处理方法，可以将数据处理速度提高到该技术能提供一个更先进的数据处理方法，可以将数据处理速度提高到 原来的两倍。同时还能降低原来的两倍。同时还能降低RFIDRFID在某些应用方面的成本。在某些应用方面的成本。 东芝SPRiNT技术 现代制造技术现代制造技术 1 PricePrice 2

16、 Process 3 ChipsChips 现代制造技术现代制造技术 Expensive 1.Hardware 2.Software 3.Implementation of RFID 现代制造技术现代制造技术 Manufacturing Process Manufacturing Process 一.硅片处理： 减薄： 50150微米 划片： 减小划片槽 P-sub NWELL STI PWELL Poly PR coating Poly Mask NLDD N-LDD N-PKT N-LDD N-PKT P-LDD PR P-LDD P-PKT N+ PR N+ N+ P+ PR P+ SA

17、B PSG USG Contact plug PR Coating Metal 1 mask Metal 1 Metal 2 MaskMVIA1 Mask Metal 2 现代制造技术现代制造技术 芯片封装芯片封装 天线制造天线制造 现代制造技术现代制造技术 Service ProcedureService Procedure Toshibas SPRiNT RFID tagging system will be equipped with a next-generation application infrastructure combining Toshiba B-SX barcode p

18、rinters with low-cost RFID tags, for low-volume SME needs, as well as large volumes for international organisations. 现代制造技术现代制造技术 In the Toshiba system, the chips are very close together sometimes 15 to 20mm apart. The problem with that is, when the chips pass a reader, you dont know what chip youre

19、 reading or what chip youre writing to. 现代制造技术现代制造技术 传统的传统的RFID应用领域（高频、近距离）应用领域（高频、近距离） 门禁等，身份识别门禁等，身份识别 交通一卡通等，小额支付和电子钱包交通一卡通等，小额支付和电子钱包 二代身份证等，法定证件二代身份证等，法定证件 新兴的新兴的RFID应用领域（超高频、远距离）应用领域（超高频、远距离） 商品防伪，商品防伪，如酒、烟、贵重物品如酒、烟、贵重物品 物流管理，物流管理，如大型超市、航空包裹、邮政包裹如大型超市、航空包裹、邮政包裹 智能仓储，智能仓储，如大型仓库、港口、码头、机场如大型仓库、港口

20、、码头、机场 人员管理，人员管理， 如大型展会、大型景区、煤矿井下如大型展会、大型景区、煤矿井下 食品药品管理，食品药品管理， 如食品安全、高危药品如食品安全、高危药品 安全生产管理，安全生产管理，如危险物品如危险物品 RFID的应用领域 现代制造技术现代制造技术 商品防伪：商品防伪： 伪造商品约占全球贸易的7 , 2004年涉及的实际市场价值达500 billion 美元（the International Chamber of Commerce) ；510的汽车备用轮 胎是伪造的；在欧洲销售的玩具中约12是伪造的；所有销售药品的 58%是伪造的（World Health Organization, 2003.2) 现代物流与供应链管理：现代物流与供应链管理： 物流成本占商品总成本约为1/3 （国外1015） ；全社会物流支出 约占国民生产总值的26 （美国11.1%) 公共安全与产品质量管理：公共安全与产品质量管理： 血液、药品、飞机部件、军需物品等高安全要求产品 生产过程管理与控制：生产过程管理与控制： 汽车、服装等制造企业、大型仓库 RFID的应用领域扩展 现代制造技术现代制造技术 价值体现价值体现 低成本低成本 现代制造技术现代制造技术 标签天线标签天线 单瓶级验证单瓶级验证 五粮液在酒瓶盖上集成小型超高频电子标签，实现酒类防伪功能。五粮液在酒瓶盖上集成小型超